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2开展发酵工程实验，提高学生综合素质
发酵工程是利用工业微生物的特定性状和功能，通过发酵过程来生产目的产物或将生物直接用于工业化生产的技术体系，是建立在发酵工业基础上，与化学工程紧密结合的一门学科，它是连接生命科学研究与应用的桥梁[7]。在基因工程和细胞工程的应用中，要想把定向改造的物种转化成产品，也需用到发酵工程技术。发酵工程实验开展的场所是发酵罐，这是发酵工业独有的特点，同时有一套严密的工艺流程让发酵原料通过菌种吸收转化成我们所需要的发酵产品，发酵周期长，步骤繁多。通过发酵工程实验课程的学习，培养学生实际动手操作能力，让学生亲自动手操作发酵罐，开展发酵罐空消和实消操作，以及常规发酵产品如酒精、柠檬酸、青霉素的发酵，使学生真正的达到学以致用，同时又锻炼了学生的自主性、创作性和责任心。师范院校的理科学生，普遍缺乏工艺概念，但他们又非常渴望了解真正的生产过程。我们针对发酵工程的主要内容，组织学生到啤酒厂、白酒厂、制药企业开展生产实习，使学生亲自到白酒、啤酒和药物的生产线上了解工艺流程，切切实实的把课堂上学到的理论知识与生产工艺联系起来，学生反映收获很大。总之，发酵工程实验集成度较高，牵涉到生物化学、微生物学、分析化学、有机化学、发酵工艺学、化学原理等学科的实验内容，有别于普通实验课程的是工厂生产实习，真正做到理论实践相结合，最终达到学以致用的培养目的。
3改进教学方法，切实提高学生创新能力
教学方法的改革，首先取决于教师本身的学术水平和综合素质的提高，教学方法改革服从人才素质培养，以大面积提高教学质量为目标，和教学内容的改革密不可分。生动、丰富的教材，有价值的有说服力的理论，以培养学生学习和实践的态度、思维以及能力的开放式教学，无疑会激发学生的学习兴趣。从某种意义上说教学的目的是教会学生“学会学习”，“授人以鱼，不如授人以渔”。
3.1案例教学
发酵工程是一门实验实践极强的学科，知识的归纳和总结是建立于具体的发酵机制和工艺案例的基础上。在授课过程中，典型的案例不仅使课堂生动形象，而且使学生容易理解和记忆，触类旁通，达到知识迁移的目的。例如在讲青霉素的发酵这部分内容时，通过详细讲解青霉素的发现，引出伟大的科学家弗莱明，进而讲解青霉素发酵的发酵机制、过程控制、提取及纯化相关内容，学生被激起兴趣，学起来也容易接受。学习之后，可以引导学生进行讨论，如抗生素的种类、我们生小病的时候用到了哪些抗生素、抗生素对能治疗那些疾病、滥用抗生素有何危害等等问题，使学生从思想上真正理解“抗生素是一把双刃剑”，从而在以后的生活中学以致用，进而影响身边的人及下一代合理利用抗生素，为社会进步做出贡献。
3.2启发、讨论式教学
讲课的过程中首先讲授难点、重点，善于提出问题，让学生跟着老师的思路走，随着一个又一个的问题启发学生思考、归纳、总结。比如在讲授发酵过程的控制这部分内容开始时，引入酸奶的发酵。酸奶在生活中很普遍，同学们也不陌生，有的同学家做过酸奶，因此对酸奶的发酵还有一点常识，接受起来更容易一些。首先提出问题，酸奶发酵的原料和菌种从哪里来？酸奶发酵是好氧发酵还是厌氧发酵？发酵多长时间合适，夏天和冬天发酵时间一样吗？通过这些问题，启发学生思考讨论，最终引出酸奶的发酵工艺及注意事项，随后在实验课时让每位同学亲自动手做一款自己喜欢的酸奶，巩固和吸收理论学习。
3.3比较归纳教学法
比较式教学法通过对不同知识点的对比分析，找到其相同和不同处，在比较的过程中对知识点归纳概括，有助于从本质上理解和记忆知识。比如在讲授培养基的制备过程中，让学生比较种子培养基与发酵培养基的相同点和不同点，说出两种培养基C/N比有何不同及不同的原因是什么。又比如在讲培养基的灭菌时，在讲述了分批灭菌和三种常见的连续灭菌流程连消塔——喷淋冷却流程、喷射加热——真空冷却流程、薄板热交换器连续灭菌流程之后，让学生对分批灭菌和连续灭菌进行对比总结，学生就容易理清楚，弄懂复杂的内容。
4优化考试模式，重在平时学习的思考与探讨
在发酵工程实验及理论教学考核方法中，一是包括到课情况。在开课之前详细向学生讲述发酵工程课程在生物技术专业的应用及其重要性，课程的讲授和考核方式，通过到课率来约束学生学习及实验的自觉性。二是考核内容和考核方式多样化，加强课堂考核、作业考核，平时考核与期末考核成绩的比例由原来的3∶7加大到6∶4，综合反映发酵工程课程实践性强的特色。三是实践教学实施“以考促训，以赛促练”，强化技能培养，规定技能考试不过关，不允许参加理论考试。四是在教学中注重因材施教和个性化培养。
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二、比较法的可比性
我们关注比较法就在于比较是有现实意义的，就在于其可比性。比较法实践中，要关注比较的实质内容相似性和差异性，在平行行业上、地域上、历史上、规则上、表达上、应用领域上、适用范围上等是否具有共同性和差异性，是否可以相互比较，这些都是在运用比较法进行比较的首要任务。从知识点的概念、规则、描述、释义、适用范围、界限、深度上判别可比性，从发现问题、解决问题、从知识点的内涵到外延上判别可比性。
三、比较法在水利工程监理规范上的运用
1选取研究对象我们选取水利部的《水利工程建设项目施工监理规范》（SL288-2003）作为研究对象，按照比较法特点，逐步逐层进行研究。
2收集相关监理规范现有水利监理行业关联紧密的同类的《监理规范》有水利部《水利工程建设项目施工监理规范》（SL288-2003）（以下简称《水利规范》），住建部《建设工程监理规范》（GB50319-2013）（以下简称《建设规范》），还有一个是能源部《水电水利工程施工监理规范》（DL/T5111-2000）（以下简称《电力规范》）。
3分析监理规范的可比性三者都是监理规范，建设部的规范起着纲领性的作用，水利部和能源部的监理规范行业性特点比较明显，但都是在建设领域对建筑设计、建造、施工等的规范性指导，都是对监理的行为、监理的权利和义务的规范和约束，不论是规范上还是功能上都具有较大的同一性，能够进行相互比较。
4熟练掌握《水利规范》知识水利规范主要从监理人员组织及监理人员，施工监理工作程序、方法和制度，施工准备阶段的施工监理工作，施工实施阶段的施工监理工作，保修期的监理工作等方面阐述水利工程监理的权利、义务、工作范围、工作内容和程序。监理阶段侧重点是水利工程建设项目施工阶段，分别对监理规划、监理实施细则、监理报告编写的要点及主要内容提出了要求，规范监理工作程序，统一了施工监理工作常用表格，并对规范条文予以说明。教学中我们按照了解、熟悉、掌握三个层次让学生懂得监理工程师应具备的知识能力，按照这三个层次设置知识检验点。熟练掌握水利规范文本本身是对知识源的有效辨别，为以后的具体的知识点的比较创造了必要条件。
5横向比较三规范主要讲述从施工准备到保修期的“三控制两管理一协调”监理工作，监理机构设置、人员职责分工、质量进度投资控制、合同与信息管理、协调工作及保修期监理工作大致相同，重点突出的内容又各不相同，而且责任、工作范围略有区别。《建设规范》增加并详述了设备采购监理与设备监造监理工作，《电力规范》监理工作扩展到从协助施工招投标至缺陷责任期，把施工安全与环境保护专门明确，而且还设章节专门对监理赔偿、奖励、考核作了规定，管理上更加缜密。
6纵向比较监理概念引进到我们国内后被发展到了强制性监理。经过这么多年来的应用实践，我们不仅仅熟练掌握了监理工作的理论精髓，而且做到了灵活运用，在不同行业又有其更进一步的理解。从《水利规范》讲述施工准备到保修期结束的监理工作，到《建设规范》增加设备采购监理与设备监造任务，《电力规范》再加进施工安全与环境保护内容。2004年2月1日起施行的国务院的《建设工程安全生产管理条例》第一章第三条和第三章就专门规定了工程监理单位的安全责任。监理工作是在国家法制条件下的监理，是不断更新发展的，不是一成不变的。通过纵向比较，我们更加全面清醒的认识到水利工程监理的职责范围，便于更加全面的履行自己的历史使命。
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3.各种有效的课堂讨论方法的综合应用组织课堂讨论时，必须考虑讨论的实效性，最初可以采取学生与教师讨论的方法，请学习比较积极的学生如学习委员等先参与，再带动其他学生参加，后期也可采用学生分小组自己讨论的方法，力求满意的效果。根据实施情况，改进课堂讨论方法由于学生已习惯了填鸭式教学，最初的课堂讨论效果也许并不太好，很容易出现冷场，教师必须适时针对讨论时出现的问题和情况做出课题和方法的调整。方法如下:一是改进课堂讨论方法。学生之间的讨论、学生与教师的讨论或学生与专家的讨论可轮换进行。二是提高学生参与的积极性，优化课堂讨论形式，可以是全班讨论、小组讨论，也可以同桌之间进行讨论。无论选择哪种讨论方式，教师都要及时关注学生参与的范围，力求做到人人参与。同时，讨论过程中要及时归纳小结，对学生的不同见解进行归类分析，纠正错误认识，肯定合理意见，保护学生的积极性。三是加强教师在讨论中的指导和调控作用，不要让讨论无序和漫无目的地进行。教师以“平等中的首席”身份参与到学生的讨论中，及时了解学生的实际情况，分析学生的发言，适时提出学生尚未觉察或需要进一步深入思考的问题;对讨论中有争执的重要问题要及时有效地引导和解决，使课堂讨论顺利开展，取得实效。
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众所周知，软件工程课程是一门理论性比较强的课程，在教学过程中要求理论与实际情况相联系，让学生把理论知识应用到实际联系中去，发现问题，解决问题。巩固软件开发专门技术，并应用到实践中去，因此，在案例选择和设计的过程中，要按照教学目标和要求来展开。
2.真实性
案例设计的真实性是指，要通过实际的项目作为研究和讨论学习的核心，给学生营造一个真实的学习环境，在课堂教学中，通过接触真实的问题，来提高学生的实践动手和操作能力，为以后的软件开发提供坚实的实践基础。另外，还要邀请国内经验比较丰富的老师或资深比较深厚的软件工程师，对案例进行编写以及对开发的实际项目进行讲述。
3.代表性
软件工程课程涉及的方面比较广泛，系统的设计和开发都比较广泛，因此在教学过程中，案例的选择还要具有典型性和代表性。具有代表性的案例才能将实际的理论知识更好的应用和实践，同时也扩大了应用的范围，对培养学生解决问题的能力和思维方式有着积极的意义。
二、案例教学法的设计方法
面向对象方法学和生命周期方法学是软件工程的两种基本方法学，这两种方法学都把软件的生命周期，分别分成几个不同的阶段对系统进行分析、研究、设计、实现。因此在对于案例教学法的设计，要按照不同的阶段对系统开发进行设计，针对其中不同的现实问题设计不同的解决方法和案例，并且对案例的应用要分阶段的进行降解。当整个案例课程教学方法完成后，再对学生布置几个综合性的案例，对所学的知识进行巩固和加深印象。一般来讲，综合性的案例内部联系往往比较紧密，包括的内容也通常比较多，运用和调动的知识和技术也比较广泛，因此，从整体上来说，综合性的案例教学，对学生综合能力和综合知识的提升发挥着重要的意义。
三、案例教学法的应用
案例教学是软件工程课程教学的主要方法，对于案例教学法的应用，我们要考虑以下方面的因素。首先，通过案例讲解后，让学生们知道软件工程的基本方法和原理，然后把一个具有代表性的、真实的、易于理解的实际案例导入到软件工程的教学中去，把软件工程课程中抽象的概念和理论，通过具体的实际案例生动、形象的表达出来。举例来讲，当讲授课程中生命周期方法学时，课程讲解从问题的定义出发，再对其进行可行性研究和需求分析，然后进行设计，编码、测试和维护等一系列的教学管理工作。这样把学生接受的知识有序的连接起来，让学生在具体的案例中掌握DFD、E-R图、Warner图、HIPO图以及Jsckson图的绘制和测试方法，并且理解基本的含义和作用，以达到良好的教学效果。其次，案例教学的应用必须要调动学生的动手能力，让学生参与到案例教学的设计和分析中来，这样才能培养学生的实践能力和动手操作能力。对此我们对软件工程课程进行了综合案例设计，具体设计内容主要从如下几个方面来阐述。
1.确立项目开发计划
首先，项目组完成“可行性研究报告”的撰写，然后根据“可行性研究报告”确立项目开发计划，对每个组成员进行分配任务，确保每项任务的进度和项目使用的各项工具。对每项任务需要完成的时间和日期进行规定，最后再对项目开发计划进行评审，不断完善。
2.需求分析
需求分析是项目开发和设计研究性强度的分析，通过对项目任务的结果和进度，相关负责人员对项目需求性进行分析，并撰写“需求分析说明书”，然后再经过相关的评审人员进行评审，不断完善需求分析内容。
3.软件设计
参考项目进度和任务分配结果，以及“需求分析说明书”，由相关负责人对项目进行初步设计，并对具体的设计内容和任务进行细分，其他人员要辅助开展完成项目设计任务。然后对设计内容撰写“软件设计说明书”其中包括数据库设计、功能设计以及人机界面设计，并撰写相关的“软件测试计划”。其中人机界面设计是一个重要的环节，在设计过程中要兼顾考虑技术和人两个方面的因素，保证界面的一致性、简洁性以及易操作性。
4.实现
按照项目的具体任务要求，以及相关的指导说明以及计划书等，完成具体的软件工程项目设计，达到项目设计的要求，实现项目设计的目标，并撰写相关的程序设计清单。
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实践环节应该具有较强的针对性。当前在各高校进行工业工程专业实践教学过程中，虽然都有课程设计、各类实验和实习等实践环节，但具体内容上由于专业定位和学校资源的不同，形成了很多有特色的实践教学模式和体系，但也存在很多问题。
2.1实验过于侧重验证性实验
在开设的课程实验中，多数仍然是验证性实验，设计性实验、综合性实验占比较低，各门课程的课内实验，仅依附于课程内的理论知识，学生难以从实验中开拓创新。
2.2实践教学手段单一理论不能联系实际
课内实验和部分课程内容设计均采用统一的模式，学生被动接受教师预先设定好的方案，按步骤进行，缺乏实践活动的参与性，积极性不高，也不利于发挥学生的自主性。同时，由于部分教师缺乏企业实际工作经验和工程实践背景，所设计的方案与实际情况出入较大，不能很好地锻炼学生的实践能力和学习能力。
2.3实验设施不够完备实践教学内容简单
在工业工程本科教育中，对于实验室建设方面明显投入不足，仅能够保证基本的专业实验。对于强调实践性的工业工程专业，因实验设施设备的不足，无法充分发挥实验在实践教学活动中的作用。
2.4实践、教学分散不成体系
以我校为例，仅开设了管理信息系统、基础工业工程、人因工程3门核心课程的课内实验和设施规划与物流分析、人因工程2门课程的课程设计，部分需要课内实验的核心课程，例如生产运作管理、质量管理工程、系统建模与仿真等，都没有开设课内实验。虽然开设了金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计，但由于实习单位生产情况的不确定性，往往造成实习缺乏针对性和代表性，不能很好地参与生产实践。对于定位于应用型工业工程专业培养的院校，还存在毕业论文过多的情况，经常出现指导教师指定论文题目进行写作，缺乏实际背景的现象。这些缺乏联系，过于分散，没有形成有机整体，更缺乏综合实践的课程，未能最大限度地发挥实践教学对于学生素质和能力培养方面的重要作用。
3基于职业发展的工业工程专业实践教学体系的构建
工业工程专业培养的合格毕业生，必然是在企业中与工业工程专业相关的岗位上工作，并具有良好的职业发展潜力。这就要求我们关注学生的职业生涯和可持续发展，使学生既具备从事职业活动必需的高技能，又具备能为整个职业生涯提供持续发展动力的职业素质。在进行新的专业培养计划修订过程中，按照职业发展的要求构建工业工程专业实践教学体系。力求以职业发展为导向，促进实验教学体系的改进，利于学生的顺利就业和职业目标的达成。我们通过梳理核心课程在实践教学中的作用和相应的职业能力需求，按照从“课堂案例教学-课内实验-课程设计-工业工程综合实训-各类实习-毕业设计”的路径，辅以课外活动竞赛等构建三部分的实践教学体系。工程技术实践部分，由于工业工程是工程技术与管理的交叉学科，在强调工程技术知识的同时，也要注重工程技术实践。我们设置机械电子与控制和土建施工两部分工程技术。实践部分分别包括机电控制PLC课内实验和土建施工电子制图课内实验，设置机械制造课程设计、电工电子实习以及金工实习。专业核心实践部分，在理论课堂增加案例教学的基础上，通过对专业核心课程的梳理，重新规划建设了实验室，开设了基础工业工程课程实验14学时，人因工程学课程实验12学时，生产运作管理课程实验16学时，质量管理工程课程实验6学时，精益生产课程实验4学时，系统建模与仿真课程实验24学时，并且在课程实验中增加设计性实验和综合性实验的比例，开设开放性实验，由学生利用实验设备自主选择实验内容。在开设课内实验的基础上，进一步开设基础工业工程课程设计、人因工程课程设计、设施规划课程设计、生产运作管理课程设计。同时，开设工业工程综合实训。此外，我们把生产实习放在工业工程综合实训之后进行，以便学生在企业进行生产实习时更具针对性。我们强调，毕业实习和毕业设计的关联性，仅允许极少部分学生撰写毕业论文，绝大多数学生要求采用毕业生设计形式完成实践的最后一个环节。要求学生以毕业实习了解的实际企业背景，寻找企业生产实际中的问题，运用工业工程的方式进行解决，或者模拟进行产品的组装线设计或生产系统设计。经过毕业实习和毕业设计共16周的强化应用训练，可以让学生增强解决问题的实践能力，便于提高学生走向工作岗位后快速适应岗位的工作需要，为职业发展树立良好的开端。考虑到部分中青年专职教师的企业实践和工程背景不足，我们聘请了来自企业的校外兼职实践指导教师。通过他们的指导，可以拉近教学实践过程和企业实际之间的距离，从而使培养的工业工程毕业生具有更好的职业发展潜力。课外实践部分，我们充分利用课外实践增加学生的工程实践素质，结合大学生数学建模大赛和大学生创新大赛，进行分类指导，充分发挥竞赛对科学素质的锻炼作用。通过组织学生以全国工业工程案例应用大赛，使学生真正感受工业工程在企业的应用。对于大四学生，鼓励参与中国机械工程协会工业工程分会主办的见习工业工程师资格考试，从理论知识和实践能力方面综合对学生进行第三方评价。
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交通工程专业是我院的优势特色专业，以“人”为主体的研究对象，区别于以传统的“车、路”为研究主体的交通工程专业。随着长三角地区交通事故防治人才需求量的扩大，我院已重点发展交通工程专业，希望抓住申办硕士点的契机，将其打造为综合性试点专业。目前该专业距申办硕士点有以下几点不足:(1)作为硕士点来发展，专业定位主要以“人”的安全为重点，研究范围较狭窄，应发展多个研究方向。(2狮资结构不合理，师资力量不足。青年教师人数比例较大，中年教师比例较小，符合硕士生导师人数不足。(3凌通工程本科专业人才培养方案及课程体系偏离申办硕士点建设，急需改革。(4)实验室资源不足，包括实验设备不足、实验人员素质不高等;在建设本科实验室的同时，应当增设满足深层次科研需求的实验室。(5)教师科研团队没有形成，科研资源不足，尤其是国家级或省级科研资源较少。由于教师代课任务较重，科研能力与精力不足，科研经费较少，导致科研动力不足。利于民办高校办学主体和灵活机制，适应于申办硕士点后研究生培养环节中的课题研究，交通工程专业将采用“校企合作联盟”的方式培养研究生。基于这一需求，我校仍需要进一步扩大校企平台。教师科研力量不足，科研教师精力不够，导致交通工程专业国家级或省级课题太少或没有;因此，就需要加强硕士生导师的科研能力，完成硕士生科研能力培养。提高团队科研能力方法:首先建立适应科学研究的实验室，配以完善软硬件;其二，鼓励高职称教师积极申报国家级、省级项目，同时学校配套资金要及时到位;其三，积极邀请外校教师参与我院的科研课题、同时我院教师也走出去参与外校教师科研课题，通过相互参与提高科研交流。最后完善教学、科研双轨双重激励改革，完成产学研一体化资源共享的管理制度。
3、基于申报专业型硕士点的交通工程专业综合建设
3.1师资力量建设
制定一套完善的教师引进及培训计划，希望通过2一3年建设，形成一支结构合理的教师团队。团队拥有2一3名知名学科带头人，巧人以上组成多专业融合的交通工程师资队伍;其中副高以上职称6人，高级工程师3人，讲师及博士生以上职称6人，60%以上教师符合硕士生导师要求，同时双师型教师占60%以上比例。具体措施见表1，引进知名专家1一2人，作为学科引导人;借助安徽三联博士后科研工作站、安徽三联交通事故预防研究所的优势，将一定数量的科研工作人员作为交通工程专业教师的有益补充，进行柔性引进;针对中青年教师制定一系列培训计划，比如资助部分优秀教师攻读硕士、博士，参加各类前沿课题、会议等，提高青年教师视野和教学质量，同时提高科研能力。
3.2课程体系建设
交通工程本科专业课程体系设置目前以应用型为主导，满足理论够用即可。但在硕士点建设时，需要形成2一3个研究方向，为满足硕士生的科研能力，这就需要加强理论课程内容。因此，课程体系建设中，需要坚持以就业市场为导向，既满足本科生的就业需求，又满足硕士生科研能力培养;同时优化调整人才培养方案，在实施时，可以加上大量选修课程，满足不同需求的本科生需求。
3.3实验室模式改革建设
交通工程本科专业偏重实践教学，专业课中实践教学占50%以上。目前交通工程专业在原有的高危环境监控实验室、驾驶员安全素质检测实验室、安全素质训练实验室和智能交通实验室的基础上，又增设道路工程测量、交通控制、交通仿真、汽车碰撞模拟等一系列的适应交通工程专业发展的应用型实验室。在现有的实验资源基础上，我们要探索一条交通工程人才培养与实践能力提升相辅相成的教学思路，方法上逐步形成以“实物教学、案例教学、课题引人教学”的特色教学模式。实现本科生“以实践教学为引导，实现学生早进实验室、早人课题”的实验教学方式，为下一步硕士生教育模式奠定实验室基础。
3.4加强校企联合办学模式建设
校企联合办学模式我院已经开展多个平台，其中包括“国家车辆驾驶安全工程技术研究中心、安徽三联事故预防研究所“等这样有利平台，这样的研究机构有利于民办高校办学主体和灵活机制，适应于申办硕士点后研究生培养环节中的课题研究，交通工程专业将采用“校企合作联盟”的方式培养研究生。基于这一需求，我校仍需要进一步扩大校企平台。
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1.教学开篇，传道授业解惑。师者，传道授业解惑也。如何成功地做到这点，需要讲究战术战略。学生是教学的主体，只有把握主体的心理，调动他们的学习兴趣，才能授业解惑。好的开端是成功的一半，所以在教学开篇中（包括后续教学），通过计算机网络、新闻报道、图书资料等多种途径收集素材，以多媒体形式穿插与塑料模具相关的各种信息，例如模具行业的最新资讯、塑料工业新技术及新工艺、成型设备发展的最新动态等，激发学生对塑料工业、模具行业的关注，培养其作为未来模具人的自豪感与危机感。
2.模具结构简单化、形象化。《塑料成型工艺与模具设计》涉及的知识面非常广泛，高分子物理、塑料成型工艺、塑料成型机械与模具设计等很多基本知识也是非常晦涩难懂的，例如塑料模具的结构就是由于塑料制件的千变万化而种类繁多，结构复杂。教师要讲解清楚其结构、原理，尤其是动作过程，仅靠教科书的二维平面图形、辅以有限的模型及挂图是比较困难的，对于讲和学都具有很大的难度。为此，笔者结合课堂教学的需要，利用大量的业余时间，制作了相关模具的仿真动画，将传统教学手段难以观察的动态塑料成型过程、模具内部结构及工作原理等内容，通过图片、仿真动画等多媒体手段生动、形象、直观地展现给学生，使模具结构简单化、形象化，便于学生理解和掌握，激发了学生的学习兴趣和积极性。例如注射模脱模机构是《塑料成型工艺与模具设计》的重要组成部分，要求学生了解脱膜机构的工作原理与具体零部件的结构形式，而脱模机构种类众多，动作过程只看教材或图片难以理解，有些复杂结构用语言讲述让学生想象难度比较大。所以，笔者针对教材注射模脱模结构设计，指导学生制作了Flas，使脱模工作原理变得简单明了、直观易懂。动画既可以单独作为教学内容播放，也可以作为辅助手段，与PPt结合，相得益彰。通过图1凸模推杆式脱模结构动画演示，让学生简单形象地理解了凸模推杆式脱模结构工作原理，加深了对知识的掌握程度。
三、案例教学法连首尾
《塑料成型工艺与模具设计》综合性与实践性很强。课程的目的之一就是要求学生学习完成后能够独立设计合理的塑料成型模具结构，正确绘制模具的总装图与所有零件图。教师可以在课程开始即下达工作任务，分小组引入典型塑料制件，让学生带着任务学习理论知识，根据教学进程，选择教学内容与工作任务所需的相关知识顺序相对应，分组讨论制件所用塑料的成型特点、塑料制件的尺寸和精度、表面质量、结构特点等问题，了解注射成型原理及其工艺过程，确定本组制件的工艺条件，选择适合本组制件的注射工艺参数。随着学习的深入，各组根据所学内容，考虑制件结构特点，正确选择注射模类型，单分型面还是需要点浇口的双分型面，或是采取有侧向成型的侧向分型与抽芯机构注射模，然后初步设计本组制件的注射模基本结构，选择注射机及满足本制件模具工作原理的标准模架。以电话机底壳为例，电话机底壳的体积为109.33cm3，分型面投影面积为369.3cm2，采用一模一腔，考虑模具有双面侧抽芯机构、锁模力及模架的闭合高度，初选注塑机型号为XS-ZY-500。模架是塑料注射模具最基本的组成，其为标准件，是各个模板和型腔的组合，模具的各个结构都在模架上。除了型腔和型芯取决于塑件以外，模架的剩余部分都十分相似，从而使得模架标准化得以实现。通过对上述型腔侧壁、底板及开模行程的计算，选定模架尺寸为450mm×400mm。由于存在侧抽芯机构，则需先完成定距分型，因此选用龙记公司的简化型细水口模架，先抽芯后开模，然后进入系统的浇注系统设计、成型零部件设计、导向及脱模机构设计、侧向分型与抽芯机构及温度调节机构细节设计。对于前面提到的电话机底壳，采用了直接浇口形式，无需设计分流道，不需要设置冷料穴拉料杆。成型零件的工作尺寸是指型、芯型腔的工作尺寸，其精度则直接影响塑件的精度。成型零部件的尺寸计算方法有两种：第一种是平均值法，即根据塑料的平均收缩率、平均制造公差和平均磨损量进行计算；第二种是按照极限收缩率、极限制造公差和磨损量进行计算。学生一般在案例分析中常采用第一种方法。对于有侧孔侧凹的塑件，一般还需要设置侧向分型与抽芯机构。如本例中的电话机底壳两面均需设计侧抽芯机构，并且侧孔较多。学生在设计中全部采用斜导柱滑块抽芯机构，并根据将型芯从成型位置抽出至不影响产品脱模位置所移动的抽芯距，计算出了抽拔力、斜导柱直径、斜导柱长度及最小开模距离。在设计电话机底壳推出机构时，学生根据脱模机构设计原则，选择了最常用的一种形式推杆机构推出。同时，计算了脱模力，以保障推杆数量不要过多，减少推杆对塑件表面质量的影响并简化模具。推杆与推杆固定板的配合取为H8/f7，滑动部分与板配合为H7/f6，并保证一定的同轴度，配合长度取推杆直径的1.5～2倍，且不小于10mm；推杆的位置选在脱模力最大的地方，以保证塑件顺利脱模而且不发生变形损坏。推杆端面高出型芯、型腔表面0.05～0.1mm，不影响塑件的使用。最终，采用的推杆一共16根，其中包括11根直径10mm、4根直径8mm、1根直径6mm。为避免塑件在脱模时变形，缩短成型周期，设置了冷却系统，以得到物理性能优越的塑件。电话机底壳模具设计型腔采用的水路形式为循环式的冷却管道，型芯选用的是两套单一的冷却通道，通道直径均为10mm。定模板上的冷却管道距板的底部为15mm，动模板上的冷却管道距板的底部为70mm。在这个过程中，为了让学生掌握先进的技术分析手段，每组学生分工合作，借助ProE或UG等三维造型软件对制件及模具结构做出实体模型。通过简单培训，使学生能够使用moldflow模流分析软件，对本组制件的注塑、保压、冷却以及翘曲等工艺过程进行有限元模拟，理解本制件的充填与冷却特点，即学生对本组简化的电话机壳体冷却不均与收缩不均进行的翘曲分析。通过实施这样一个首尾相连的案例，既让学生掌握了相关理论知识，锻炼了学生解决实际问题的能力，又培养了他们开拓创新、团队协作的能力。同时，可以请工厂有丰富经验的工程师带着工厂实际生产的产品，进入课堂，在学生提前讨论设计的基础上，由工程师联系工厂实际，说明设计相关产品模具的注意事项与模具结构设计细节，指导学生如何考虑生产效率、模具加工与生产成本等实际问题，设计出适合工厂生产的实用模具，进一步引导学生做到理论联系实际。
四、现场观摩与实践教学法
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（2）侧重实践教学环节，辅助说明知识点、方法和技术的运用。
（3）课外学时比重较高，需要学生课后自觉加强系统开发技能的学习和训练。
（4）对学生综合素质要求较高，特别是动手实践能力。从易于学生理解、掌握的角度出发，为了培养和提高学生的自主学习和应用创新能力，笔者在分析软件工程专业课程的特点和传统教学模式的基础上，探讨并提出基于案例的启发式教学实践框架。
2传统教学模式分析
软件工程专业课程传统教学模式主要包含两部分：课堂教学和实验教学。课堂教学“老师讲、学生听”，实验教学“学生练、老师指导”，学时分配以课堂教学为主，实验教学为辅，通过实验环节加深和巩固课堂讲授的知识点。在近几年的教学过程中，笔者发现传统教学模式存在以下问题。
（1）课程知识点内容相对枯燥，课堂教学讲授过程不易集中注意力，学生经常处于人在心不在的状态，不能激发学生学习积极性和热情。
（2）课堂教学以知识点为中心，先逐一讲授各章节知识点，然后通过简单的案例进行应用示范说明。这种正向教学模式虽然具有一定的知识连贯性，但从企业对软件人才的需求角度来看，学生解决综合问题的能力不易得到锻炼，因此大部分学生期末考试基础题容易得分，但分析、设计、综合题等却不一定能抓住问题关键。
（3）实验过程中，一位指导老师通常要应对一个班或者几个班学生的提问，这种一对多、串行处理的实验指导模式导致部分学生等待答疑的时间偏长，实验课时利用率不高，教学效果大打折扣。
（4）实验教学环节虽然可以帮助学生巩固所学知识点，提高解决问题的能力，但学时较短，不会超过总学时的25%，因此实验课题的难度一般中等偏下，选题比较陈旧，以引导启发为主，与软件企业实际项目课题的规模相距甚远。此外，学生动手实践能力参差不齐，实验过程中敢于问问题的基本都是积极、主动、对课程感兴趣的学生，而很多同学遇到问题几乎不咨询指导老师，甚至出现实验报告抄袭的情况。
（5）课程综合考评以期末考试成绩为主，附加实验成绩和平时表现成绩，这种考核方式不利于体现学生开发能力的水平以及解决问题的综合能力，学生必然在学习过程中忽视软件开发能力的锻炼和主动思维习惯的培养。针对以上问题，为了提高教学效果，培养学生学习与创新的能力，帮助学生解决实际问题，需要我们转变教学思路和教学模式，在积累的教学实践经验基础上探讨并提出基于案例的启发式教学实践框架。
3基于案例的启发式教学实践框架
传统的课堂教学方式是将知识点与应用实例分开讲授，零散地讲解知识点，然后通过实例说明如何应用。这样可能会导致以下问题：讲授新知识点的时候学生不知道有何用处，理解不透彻，似懂非懂；实例讲解的时候忘了已学习的新知识点，总在给出答案时才恍然大悟。基于案例的启发式教学实践框架借鉴并融合了NIIT教学体系中基于榜样的学习方法MCL（Amodelcenteredlearningarchitecture）、信息搜索和分析技能ISA（Sinformationsearchandanalysisskills）、PROJECT项目开发的教学思路。MCLA是印度NIIT教学模式的基础和核心，以应用为导向，任务驱动教学，培养学生基本技能和动手能力。该模式由多个教学循环组成，从业界的实际问题入手，采用规范的分析、计划、实施和验证步骤来解决这个问题，学生参照此方法和步骤来解决另一个新的实际问题，培养独立解决实际问题的能力。ISAS课程核心是提高信息检索与分析能力、文档处理能力、演讲能力等，以小组的形式共同完成一项课题，组织、分工、信息检索、材料整理、文档撰写、成果展示等全过程都由学生自己完成，锻炼学生团队合作能力、网络信息检索和分析能力、文档和演示技能、交流和演讲能力等。PROJECT强调实践能力和编程能力，模拟现实环境，通过项目开发来提高知识理解与应用的能力，培养学生独立解决实际问题的能力。该课程授课对象是大一下学期学生，对数据库应用系统的使用并不陌生，比如网上选课会使用学校的教务管理系统，图书续借需要使用图书馆管理系统等，但学生对后台的数据库系统如何设计与编程开发却比较陌生。因此，从学生易于理解的角度考虑，教师选择学生亲身体验过的数据库应用系统为授课案例来展开课程教学内容。传统的教学过程会按部就班地介绍数据库定义、分类、关系类型数据库、数据操作、数据管理等概念，内容枯燥，不易理解，也无法激发学生的兴趣，而该教学框架首先以问的形式吸引学生的注意力，启发学生思考，让学生从“被动听”的状态转为“主动思考”的状态。教师应从图书馆管理系统应用案例出发，站在学生的角度提出问题，或者让学生主动提出疑问，如需要管理哪些数据？数据在软件系统中如何组织？以什么结构存储数据？如何插入删除数据？如何查询数据？面对庞大数据量如何提高查询数据的效率？问题的设定需要精心准备，不仅要有针对性，并且能与各章节重要知识点相关联，这样才能在问题的解答过程中引入知识点的介绍。针对上述“面对庞大数据量如何提高查询数据的效率”这个问题，教师借鉴新华字典查找汉字的过程，引入“索引”这个概念，什么是索引，索引有哪些分类，如何创建索引，利用索引查询数据的过程等相关知识点也就顺其自然地引出来了。传统教学方式中，授课教师会将这些相关知识点逐一讲解，学生被动接受，但实践证明这个过程并非双赢，一方面学生的学习能力得不到锻炼，另一方面授课教师也不能全面掌握学生的听课效果。因此，在该框架中借鉴ISAS课程思路，将相关知识点以任务的形式布置给学生自主学习和协作学习，学生可以收集教材、参考书、网络等各类学习资源，独立完成任务学习报告，并将主要内容以PPT形式在讲台上进行阐述，与老师同学分享学习的成果和收获，从被动学习转变为主动学习，带着问题和任务寻找答案，提高学生学习积极性，锻炼学生的自主学习能力。在充分了解学生相关知识点的掌握情况后，结合课程内容或者扩展知识的需要，授课教师可以有针对性和选择性地补充讲解、知识点总结、代码解释、实例演示等。例如，针对“面对庞大数据量如何提高查询数据的效率”这个问题，使用SQLServer软件，对比索引建立前和建立后两种情况数据查询所耗时间的变化。通过实例演示给学生留下感官体验的深刻印象，同时也加深学生对知识的理解。阶段学习和讲解结束后，学生分组进行项目演练，学生之间分工合作，互帮互助，针对项目需求共同完成软件作品，如构建仓储管理系统、客户信息管理系统等。教师可以以多样化的形式展现各小组开发成果，如课堂现场展示、手机或网络平台展示等，让老师和同学都参与评价，获得较全面的用户意见；通过实践开发环节，加深对知识点的理解与应用，锻炼学生解决实际问题的能力和交流演讲能力，培养团队合作精神。综合上述5个环节，教师改变传统期末考试的片面评价方式，采用多形式、多角度的复合评价模式综合评定学生的学习效果，包括学生自我评价、教师评价、学生互评等，通过任务学习报告、软件开发作品、期末考试成绩等多种方式从多个角度评价学生的综合能力，包括自主学习能力、实践应用能力、知识掌握水平等。采用人性化的复合评价方法的目的是为了锻炼学生的综合素质，同时也能反映教学效果，使授课教师能进一步优化教学模式。
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传统的大学教学方式是:任课教师踩着铃声来上课，踏着铃声下课，只管传授知识不管其他。在大学里对学生的日常管理实行的是辅导员制。一名辅导员要管理200名以上的学生。大学里的辅导员一般是由刚毕业的大学毕业生担任，辅导员队伍年轻化、单一化，其优点是有活力、有激情，和学生年龄接近、经历相近，容易和学生沟通，同时也存在着社会经验不足的特点。由于分工明确:教师只管授课，辅导员只负责学生的日常管理，这就造成了教师、辅导员虽然共同培养学生，但互不见面，从不沟通的问题与局面。学生课堂以外的情况教师不了解，学生的学习情况辅导员不了解，其学习情况只有考试成绩出来后才知道。学生由中学转入大学，其学习方法的转变本身就需要一个适应过程，而对于这种他们从未经历过的管理方式、课程安排和全新的课程，更需要一个适应过程。这就需要教师与辅导员及时沟通，了解每个学生的具体情况，关注每一个学生的生活学习过程，当学生遇到思想、生活或学习的困难时，教师和辅导员联手解决，使其顺利、愉快地完成大学的学习，成为一名令家长和社会都满意的合格的人才。
三、采用学生与教师的角色互换开放式教学法，指导学生制作教学课件
纵观我国的教学历史，自从有了学校，教学模式一直延续了老师在讲台上讲课，学生在台下听课的模式，无论是什么层次的学生，无论是何种课程。而学生学习的时间要从少儿时期一直延续到青年时期，也就是说一个人从小学到大学本科毕业需要16年的学习时间。试想一下，在长达十几年的学习生涯里面对的是一种教学方法，不管老师在课堂上讲地多么生动、有趣，学生也会逐渐失去新鲜感。虽然随着科技的不断进步，投影仪、计算机引用到教学中，因教学模式没有根本性变革，教学效果还是不明显。为了使学生由被动地接受变为主动地学习，可以在课堂上采取老师与学生角色互换的方法。具体操作时，选择某些章节作为采用这一教学方法的内容，首先在课前布置任务，让一组学生编写教案，准备上台讲述课程内容;一组学生制作这部分的教学课件;课堂上共同展示，先让学生进行比较，找出对方的欠缺之处，最后由老师加以总结，再精讲一遍，指出本部分的知识点、重点和难点。这样，不仅可以使学生主动学习工程制图课程的内容，参与到整个教学过程中来，同时也培养了学生的集体协作能力，激发了学生学习其他相关知识的兴趣。
四、课程学习中的实践与现场教学相结合
鉴于工程制图实践性强的特点，开放式教学法仅局限于课堂显然无法达到预期的教学效果。为了使学生对工程制图课有一个全面的了解和学好这门课程，我专门有针对性地设计了课外实践课和现场教学课。在组合体部分采用课外实践课。步骤为:①首先利用现有的教学模型让学生参观，每人选择一个模型，画出三视图，并标注尺寸，模型收回;②交换所画的三视图，根据三视图及其尺寸，选择适当的比例用橡皮泥做出图中的组合体;③根据自己所做的模型，从收回的模型中挑选出形状相同的模型，然后进行分析对比，相互找出图形表达、尺寸标注和读图(即模型制作)中的错误。通过这一过程，完成了组合体中的构形分析、画三视图、尺寸标注和读图的全部内容，这样既丰富了教学方法，又培养了学生的动手能力，为培养技能型的学生提供了良好的教学平台。在机械零件部分采用现场教学课，步骤为:①布置任务:让学生预习本章内容;②进厂参观，主要参观机械加工车间和现代化程度较高的装配生产线，每人抄画一张零件草图或装配图草图;③返回课堂，让学生上讲台讲解;④老师对照学生所画的草图和其讲解的内容进行对照、分析。在这一教学实践的过程中，让学生切实了解了机械图(零件图、装配图)的作用、内容、画法等，使课本上的内容由抽象变为具体，使学生在理解的基础上更易掌握工程制图这一课程。
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2.1项目教学法简介。
项目教学法作为行动导向教学思想下的重要教学组织形式和教学方法，将现有的学科体系课程转换到以职业活动的课程体系，以学生为本，改变学生被动听课的模式，让学生主动地参与课堂的学习和讨论，激发学生的学习兴趣和创造性，对课程的教与学都起到积极的促进作用。
2.2课程教学设计。
《通信工程项目管理》课程中，我们遵循“四三二一”的教学模式，将教学内容划分成建设项目、项目管理、概预算、监理四个模块；围绕通信线路工程、通信管道工程、通信设备安装工程三条主线；采取讲授和小组讨论两种教学手段；贯穿项目教学法，最终达到学以致用的教学目的。下面以《通信工程项目管理》中基站设备安装工程教学内容为例，展开项目教学。
2.2.1教学项目的设计。
教学项目的设计环节，教师是主体，需要做好充分的准备工作。首先，教师需要对职业活动和社会活动调查和能力做出分析，结合知识和技能的系统性和递进性，选用恰当的教学项目，并确定每个教学项目的重点知识和技能，即形成以教学项目组成的课程体系。一方面，项目要包含全部教学内容并尽可能自然、有机地综合多个知识点；另一方面，项目的难易度要针对学生的实际水平来确定，并且，项目要被大多数学生喜爱。当然，不是每个项目都能面面俱到，教师要根据具体的培养方向，诸如是掌握新知识、新技能、还是培养其他能力或是复习以往知识来确立最合适的项目。所以，在确立项目之前对教师需要对专业的应用方向进行了调查，分析对知识和技能要求的层次。项目教学的设计质量直接影响到教学项目的实施效果。首先，整个设计思想不仅要符合专业知识和技能的系统性和逻辑性，还要符合学生的基础和感知规律。第二、项目教学内容设计要符合学生特点。不同学生，他们接受知识的能力和技能形成往往会有很大的差异。第三、项目教学内容设计要注意分散重点、难点。掌握知识和技能是一个逐步积累的过程，要考虑教学项目的大小、知识点的含量、前后的联系等多方面的因素。基站设备安装工程技术性强，在缺少相应的实验环节和实训基地的情况下，我们设定“纸塔设计”的项目：用10分钟设计一个纸塔，用20分钟建造纸塔；裁判将检查所有纸塔并评出优胜者。评估标准：高度，稳定度，美观度。教师首先准备好项目所需的材料——报纸和胶布，并以PPT的形式给出项目的资讯。以2011级通信软件班为例，全班47个同学以抽签的方式随机分成5组。要求用指定的材料，在规定的时间，完成产品的设计并展示成果。
2.2.2教学项目的实施。
教学项目在教学实施过程中是一个人人参与的创造性的实践活动，它注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。在项目的具体实践中，以项目教学为主线，结合其他教学方法如小组讨论法、案例分析法等组织实施教学，体现行动导向的教学理念。项目确定后，考虑到对项目的全面的了解和指导，教师可以预先实施完成该项目，以便掌握实施该项目的关键控制点。项目实施过程中，各小组根据项目要求分配任务，选出组长、计时员和演讲者；在组长的带领下，讨论决策出项目的设计方案，并着手项目制作；最后，各小组分别用5分钟的时间展示设计结果。整个项目的计划、决策和实施过程中，学生是主体，教师只是起到引导作用。
2.2.3教学项目的评估。
项目评估是教学的一个重要环节，既作为学习的目标，也用以激励和检查学习的情况。注重过程评价和目标评价，需要设计好各种评价标准和方法。本着教学过程中不是为了达成共识，而是培养学生的思维方式，探究问题，分析问题和解决问题的能力的教学宗旨，在评价过程中，一般不定量评价，只作定性评价，评语没有不好，只有更好。在纸塔设计项目中，我们选出纸塔的美观度、高度、稳定度作为评价纸塔的硬性指标，并综合考虑不同小组的进度控制和演讲水平，通过组内评价、组间互评和教师评价3个环节，对项目的成果进行考核，选出优劣。
2.2.4教学项目的迁移。
教学项目迁移阶段，教师主要指导学生对项目进行拓展和延伸，针对学生以后可能遇到的类似问题，能够想到用学过的知识进行解决。考虑到该项目中学生锻炼和培养的能力，以及和课程基站设备安装内容的联系。基于项目实施过程中的设计和建塔两个关键环节，我们设计了两个问题供大家讨论。（1）在计划和建塔的过程中，哪些行为对团队建设有帮助，哪些行为对团队的建设不利？（2）在计划和建塔的过程中，结合通信建设项目，各种角色的定义如何？
三、项目教学法在教学中的意义
（1）引入项目教学法，弥补了《通信工程项目管理》课程实践教学的不足。
结合一些院校的教学实际，一方面《通信工程项目管理》课程没有纳入专业核心课程，从而没能进行该课程的实验室建设；另一方面由于资金不足，实验室建设不够完善等情况，可以引入项目教学法，弥补了《通信工程项目管理》课程实践教学的不足。
（2）引入项目教学法，大大激发了学生的学习兴趣，提高了教学效果。
众所周知，通信建设工程项目点多、线长、面广，《通信工程项目管理》课程涉及到很多工程技术和行业规范，学生学习过程中普遍有畏难情绪，而项目教学过程中，学生通过自己的亲身实践，可以更加具体的认识到通信建设过程中项目设计、项目实施、进度控制、质量控制、成本控制等概念，从而大大激发了学生的学习兴趣。常言说：兴趣是最好的老师。学习兴趣的激发，很大程度上减少了学生学习的畏难情绪，提高了教学效果。
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项目式教学的实施过程主要按照选题、查阅资料、电路原理图设计、结合硬件电路编程、仿真调试、电路焊接及硬件调试等几个阶段流程图来进行。整个实施过程中，教师不再是教学过程的“主角”，强调的是学生的自主学习，学生根据自己的兴趣选择相应的项目，从尝试入手，从练习开始，主动参与到教学中。实施过程中的不同环节将电气工程专业中不同的专业课程综合起来运用，其中电路设计部分，综合考察了《电路理论》、《电子技术基础》、《单片机原理与接口技术》、《PLC原理及其应用》、《自动控制原理》等各课程，电路绘制则考察的是学生对于ORCAD、AltiumDe-signer、ProtelDXP的使用；系统编程考察的是学生C语言或者汇编语言的使用，其中涉及到了控制理论中的各种算法；仿真调试部分考察了学生对仿真软件Pro-teus的使用和PCB设计等内容；电路焊接考察了学生的电工技术，包括电子元件的识别、测试、焊接及组装技术，电子仪器的使用，电路板的调试等。在我校的项目式教学中，教师根据专业的特性设置了数十个不同的项目，项目名称和简介参考表1，不同项目侧重不同的专业课，学生在选好自己感兴趣的项目后开始查阅资料，大多数学生能够很好的运用网络来检索相关资料，不论是学校电子图书馆还是大师云集的论坛，学生总是能找到自己需要的项目资料从而设计自己所选项目的电路图并进行电路图的绘制、电路编程、仿真调试、电路焊机及硬件调试。教师针对学生在项目实施过程中遇到的问题进行解答和帮助，从问题入手，深刻的讲解书本提到过的重难点知识，让学生受益匪浅。
三、项目教学法成果
项目教学法的实施，学生通过做项目发现问题再回头查阅课本或者通过网络搜索来解决问题，达到了很好的学习效果。我校的项目式教学前后共进行了十二周，在最后一周的成果展示活动中，85%以上的同学都做出了功能齐全的实物成品。项目式教学在学生中反响热烈，不少学生表示这次教学改革给他们带来了很大的启发，让他们真正的将书本上的理论和动手实践相结合，同时也大大的提升了学生的自学能力，对书本知识的理解也更加深入。课堂学习虽然知识量丰富，但不够直观，难免的晦涩难懂，伴随着项目的实施，学生发现问题再回头查阅课本或者通过网络搜索来解决问题，达到了很好的学习效果。在成果展示期间，很多学生表达了他们的震撼，讲解员通过为参观的学生讲解原理和使用说明，让不少其他专业的学生对机电与信息工程学院的项目式教学也产生了浓厚的兴趣，更是有不少同学向作品的作者咨询讨教，互留联系方式，也有部分同学大呼要“转专业”，虽然“转专业”是一个玩笑，但也能反应出学生对提高动手能力的迫切希望。
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发酵工程是发酵工业的支撑学科，也是整个生物工程的核心。随着生物技术的发展，发酵工程的技术和理论已经广泛应用于生物制药、食品化工、环境化工等领域。通过发酵工程课程的学习，不仅能够掌握发酵工程的原理及发酵控制过程优化，而且对系统地了解生物技术及其工业化应用具有重要意义。对于理科专业，发酵工程在增强学生的工程意识、提高学生的科学素养，为生物学科理科专业的学生奠定工程学科的概念和基础方面起到重要作用。作为一门实践性很强的学科，发酵工程学科取得的每一个进步都和实验技术的发展密切相关。因此学习发酵工程，不仅要掌握坚实的基础理论知识，更要熟练地掌握实验操作技能，从而在实验中发现并解决问题，加速发酵产品的开发。培养创新人才需要在课程设置上增加社会调查实践、综合实验训练和课程综合设计等实践教学环节学分，促进理论与实践的紧密结合。为满足社会对应用型、技能型产业化人才的需求，必须提高对发酵工程实验的重视程度，并把传统的实验教学内容转向综合研究型、应用创新型模式。
一、建立层次合理的实验教学模式
发酵工程学课程是理科生物技术专业必修专业基础课之一，课程内容主要包括原料和菌种制备、发酵设备、发酵过程参数检测及发酵工艺控制、发酵产品的分离纯化等内容，贯穿了整个发酵工程学的主线。但理科专业开设的发酵工程及实验课程普遍学时较少，只能开设简单的基础性的实验，无法开展稍复杂的综合性设计性实验，不利于培养学生理论与实践相结合解决发酵工程实际问题的能力。因此，非常有必要在人才培养方案中增加发酵工程实验课学时，修改实验教学大纲，扩充和丰富实验教学内容，在条件成熟时单独开设发酵工程综合实验课。
传统的理科专业所开设的发酵工程实验教学过于偏重基础性和验证性实验，难以调动学生兴趣、积极性和探索求新的愿望。同时，由于实验条件和设备的缺乏，实验教学系统性和层次性不够，实验项目的设置缺乏将同一学科的各个知识点串联起来的实验培训，缺乏让学生进行系统地学习、综合运用所学知识与技能的主线。这样实验内容难以有挑战性，学生难以发生兴趣或产生求索的欲望，从而不重视实验，达不到预期目标。传统的发酵工程单元实验教学内容主要包括常见仪器设备的使用、培养基的配制、接种技术、菌种活化、菌体染色及形态观察、菌种选育及保藏等。在修订实验教学大纲时，可考虑改变传统的单元实验教学模式，设置基础性综合实验和研究型综合实验，每个实验都涵盖发酵工程中的基本操作技术，包括菌种的制备，扩大培养，发酵罐和培养基的消毒灭菌、接种技术、发酵参数测定、产物的分离纯化等，使学生能够对发酵工程的知识点综合运用，融会贯通，对发酵工程中的工程技术问题和生物学基础知识有更深刻的认识。
二、设置创新性综合性实验教学内容
根据实验室的设备和实验条件，依据实验学时的设置，可考虑开设三类综合实验，第一类为传统发酵制品实验，例如淀粉酶发酵实验、乳酸发酵实验、葡萄酒发酵实验；第二类为经典发酵综合实验：例如谷氨酸发酵实验；第三类为新型产品发酵综合实验，例如普鲁兰多糖发酵实验。传统发酵制品实验规模较小，可依据学时灵活设置，实验内容贴近生活，容易激发学生对发酵工程课程的兴趣。大型经典发酵实验，贯穿整个谷氨酸工业生产过程，将对工业发酵工艺流程进行实验室完全再现，包含十个小型实验，即谷氨酸菌种活化及扩大培养，谷氨酸菌种质量检测，谷氨酸脱羧酶的制备，发酵罐的构造及空消，发酵培养基的制备及实消，谷氨酸的中糖发酵及控制，发酵过程中谷氨酸含量测定，发酵过程中还原糖的测定，发酵过程中菌浓度测定及菌体形态观察，谷氨酸的离子交换回收，谷氨酸的等电回收及结晶。学生通过实验可以掌握谷氨酸这种经典发酵产品的生产过程，通过不同的实验单元培训，对发酵生产有整体性认识。新型产品发酵综合实验根据课程组教师的科研课题内容设计，例如普鲁兰多糖发酵综合实验，包括菌种活化及扩大培养，发酵罐分批发酵法生产普鲁兰多糖，发酵过程中还原糖的测定，普鲁兰多糖含量的测定，发酵过程菌体形态观察，发酵液的除菌，普鲁兰多糖分离提取。新型产品发酵过程设置一定的挑战性，发酵原料的选择，发酵过程控制方式和产物的分离纯化都由学生自主查阅资料并选择实施。
三种不同类型的实验，能使学生初步掌握一种完整的发酵产品的生产过程，对发酵工程实验形成一个系统的认识，培养学生的专业应用技能。另外，新型发酵产品综合实验，能使学生了解新的工业发酵产品的研发过程，学生在参与实验过程中，学习如何查阅资料，如何对实验结果和成败原因进行分析，可以提高学生独立分析问题、解决问题的能力，培养学生良好的科学素质和创新能力。
三、合理安排实验教学时间
微生物的发酵周期比较长，实验需连续进行，常常需要夜间维护看罐，常规的教学计划很难进行系统合理的安排，只能集中安排。发酵工程实验课程安排在大学四年级上学期，学生课程相对较少，鉴于发酵工程实验的特殊性和便于开展综合性实验，应采用集中排课的方式，可以每周8～12个学时，连续2～3周，以保证实验的连续性。集中排课有利于学生在一段时间内将注意力集中，投入实验状态，综合应用已学的理论与技术知识完成实验，也使学生初步了解发酵工程科研特点，为以后的毕业论文打好基础。
四、实验教学方法和过程管理
在实验之前，对实验内容、时间安排、分组设置制定详细的表格发给同学，便于同学们按照时间表自觉主动地完成实验的准备和实施。在整个实验过程中，发酵罐的清洗、培养基的配置、灭菌操作到实验材料的准备、菌种的活化及扩培、上罐接种以及最后实验结果的检测等全部由学生自主完成。教师对实验内容提供必要的讲解，提示实验过程中的注意事项，启发其对所学理论知识的思考，激发学生的创造性思维和动手能力，主动思考实验原理及操作要点，加深对理论知识的理解；对于实验中所用的大型设备在试验开始之前进行集中操作培训，确保在试验中学生能够独立正确操作，实验设备能够运行良好。每次实验进行之前，教师必须强调实验室安全问题，规范实验室使用、药品使用等规章制度。实验分组以6～8名同学一组，设置组长，在不同的实验阶段，组长由小组内每个同学轮流担任，组长负责人员任务分配和协调以及实验记录的提交。学生实验过程中小组成员共同商议实验的进程及具体安排，并做好书面的人员安排记录。这样的分组方式和组长轮换制度使学生能够互相配合，激发每个成员的积极性，培养学生的团队精神。另外，对于实验技能单元采用新型教学手段，如拍摄视频短片和动画演示给学生，使学生能够理解和巩固相关知识和技术。
五、设计实验课程考核体系
对实验过程的考核是保证实验教学质量和效果的重要环节，根据实验体系中各种类型的实验项目和内容的实施特点，应注重对学生实验过程实验方法和解决问题能力的全方位综合性考核。
对于综合性实验，在每个小实验结束后，由小组成员共同填写实验记录结果，对实验结果进行分析，并讨论下一个实验方案，写出书面的实验计划安排。全部实验结束后，每个小组撰写实验报告，格式按照正式生物科技论文写作的稿件要求，包括题目、摘要、关键词、引言、实验材料和方法、结果、讨论、参考文献、附录等内容，教师应在撰写之前对实验报告的格式和写作方法进行介绍，提供模板。每个小组成员都要写出实验心得体会，同时制作幻灯片在实验报告会上向全班同学展示。实验成绩由实验出勤率、实验结果、实验报告的质量、实验心得体会以及实验报告展示答辩等多方面组成。这样的考核方式，有利于学生体验科学研究的各个环节以及练习科技论文写作方法。
六、建设完善的实验教学平台
由于各方面的原因，我院的实验设备和实验条件较匮乏，尤其是微生物实验室和发酵工程实验室设备过于陈旧，仅能开设基础实验项目，综合性实验项目所需的条件不足。实验室有二联体不锈钢机械搅拌发酵罐及相关附属设备，高速管式离心机和小型喷雾干燥机等分离设备，具备一定的基础。但非常缺乏发酵过程所需的各类实验室基本仪器，小型发酵罐配套设备如葡萄糖测定传感器、发酵尾气分析仪，以及下游分离所需的小试型微滤/超滤管式膜分离系统。另外发酵罐过少限制了本科实验教学，购置更多的小型发酵罐，便于学生分组进行实验。由此有必要在未来加强相关的应用微生物与发酵工程基础教学和研究实验平台建设。建立专门的发酵工程实验平台，作为发酵工程综合实验和校内实训基地。我院目前每年都有校级和国家级大学生科研训练计划，鼓励本科生参与科研项目，发酵工程实验教学平台也可设置开放实验室，作为大学生创新创业训练和科研训练的平台。
在校内建立完善的发酵工程综合实验室和实训基地，加大开放性实验的力度，不仅可以帮助相关本科学生拓宽学生知识面，了解企业研发流程，掌握过硬的专业实践技能，还可以通过平台培养研究生，使之成为发酵工程技术研究和技术创新平台。另外，在此基础上，与周边地区的大型制药企业、发酵企业合作，设立校外实习基地，通过参观和讲解，学生可以了解企业的发展历程、产品种类、生产流程、营销方式，以及新产品的研发流程等，学习书本上学不到的知识，加深对发酵理论和知识的理解，增加学生对现酵企业的认识。
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1发酵工程设备实验教学改革的重要性
发酵工程设备实验教学改革前内容以教师为主，学生按理论知识的讲授内容完成实验，实验主要验证性实验，关联性和系统性较差，实验内容相对分散孤立，教学流于表面化和形式化。许多实验不注重过程，只重视结果，学生学习的积极性、主动性和创造性被遏止。并且传统实验教学内容的不足，往往滞后于新知识、新技术的发展。为加强教师与学生的互动，激发学生的主观能动性，凸显学生的主体地位，本实验教学模式确定为连续性和关联性较强的综合性实验。
2发酵工程设备实验教学改革内容
本实验教学模式旨在激发学生的对发酵工程设备实验的兴趣和探索心，提升学生归纳总结理论知识点、自己解决实验存在问题的能力，为学生提供全面发展个人科研素质的机会，使其较早具备科学分析问题和解决问题的综合思维，有助于提高其学习的积极性、主动性和创造性。因此本实验教学模式既要提供必要的实践条件，还必须实践过程进行全方位的规划和步骤分解。
(1)根据学生兴趣与个人能力进行自由组合和分组，分组实验的组内成员互相帮助、取长补短，服从实验室的统一安排与管理。
(2)在学生正式实验前，要进行基本的实验操作技能培训，并进行考核。
(3)实验内容方面，指导教师即可引导学生进行设计好的综合性实验，也可由学生本人提出实验设计方案，指导教师协助完善把关，借此达到学生用所学知识解决问题、提升个人科研能力的目的。
(4)学生首先查阅大量文献，在此基础上提出实验方案，指导教师随时对实验过程中的技术重点、难点进行指导和把关，包括仪器材料、操作工具及步骤、时间安排及进度等。
(5)实验结束后不要提交实验报告，而且要求每组同学依据实验过程及最终结果撰写科研论文，并组织不同实验组之间进行交流，互相学习、取长补短。
(6)对学生根据实验撰写的研究论文进行分析修改，例如格式规范、实验方案、内容、结果及本次实验存在的问题，使学生从每次实验中都能有所收获，提高个人实验设计和论文撰写能力。
综合性实验和探索性实验是提高学生个人实验设计能力和综合素质的良好方法。发酵工程设备实验的教学改革是提高学生独立思考、发现并分析问题、最后解决问题能力的有效途径。例如学生自主进行实验方案的设计并验证实验数据，根据结果完善实验方案和操作方法。最后撰写科研论文，为创作高素质、高水平的本科毕业论文打下基础，进一步提高了学生的学习动力。
3优化教学环节优化发酵工程设备实验的教学环节
首先是改革实验顺序与内容，提高设备实验的完整性和连续性。之前的设备实验并不连续，没有完整的综合性大实验。这些不连续的、相互之间没有紧密联系的小实验，不能给予学生实际生产的现场真实感。设备实验教学改革后本课程的实验集中在一个完整的时间段内完成。如啤酒发酵实验，以啤酒发酵过程为主线，相关的麦芽汁制备、菌种扩培及啤酒质量检测等几个分别独立的实验交替进行，学生分组后合理利用各个实验的时间和空间上的差异来合理、有序并紧密的安排实验步骤，尽可能还原发酵大生产的步骤与环节。为使学生深刻理解发酵设备实验的科学性与完整性，实验利用电脑精密控制的的小型发酵罐为实验主要仪器，和同自己制备的模拟发酵罐的发酵液进行检测、对比，对实践步骤和环节进行有效地监控和对比。学生解决发酵过程中的实际问题，使学生认识到学习发酵设备的目的和意义，从而提高学生研究分析实验存在问题的能力，自主进行实验方案的设计并验证实验数据，根据结果完善实验方案和操作方法。
4加强校企合作
本课题组为提高学生的科研能力和综合素质的培养，以本科的发酵设备实验为突破口，进行实验教学改革。本课题组充分利用实践基地建立完善的实践教学协同培养机制，与河北衡水老白干集团、河北养元智汇饮品股份有限公司、河北东方绿树食品有限公司等企业建立了良好的协同互动、互利共赢的合作关系。以地方企业的实际需求和科研项目主要实践目标，进行发酵工程设备实践教学，将设备实验教学融汇到教学与实践过程中。通过一系列优化教学结构调整，构建"目标－理论－实践－再理论－再实践－结论"的六步式实验教学模式的改革。当今时代科学技术日新月异，社会对人才评价标准也发生变化，不仅知识渊博，而且需具备创新精神和创新能力。
在此大背景下本课题组强调提高科研能力和综合素质的培养，突出实践能力，改革发酵工程设备实验教学体系，建立与发酵工程设备理论课既相辅相成又自成体系的实验课程体系。充分凸显学生于实践教学活动中的主体地位，确保提高学生的科研能力和综合素质，鼓励学生发展个性，使教学从“要你学”变为“我要学”，培养学生研究分析实验存在问题的能力，提高自主进行实验方案的设计并验证实验数据的能力，获得根据结果完善实验方案和操作方法的能力。最终实现全面提高发酵设备实验教学质量与水平，培养出适应当今社会需求的应用型、复合型人才。
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